למורה
מטרות המשימה:
1. למידה עצמית על אנזימים
2. תכנון ניסוי וביצוע במעבדה
תקציר מהלך הפעילות:
1. בבית: למידה עצמית על אנזימים בעזרת החקרשת, ותכנון ניסוי לבדיקת תנאים המשפיעים על פעילות אנזימים
2. דיון בשאלות ובתכנון ניסוי מוצלח
3. בבית: ביצוע הניסוי במעבדה וירטואלית
4. ביצוע הניסוי במעבדה "רטובה"
פירוט מהלך הפעילות:
1. חקרשת: לתת את הפעילות המתוארת החל מה"הקדמה" ועד ל"תהליך" כעבודה לבית. אפשר לחלק לשני שלבים: שאלות 1-6 מהתהליך, לפתור יחד בכיתה. לשיעור הבא לבקש לתכנן את הניסוי, (שאלה 7).
שאלה 2: לוודא שמבינים את הקשר בין רכיבי התהליך: דנ"א לרנ"א לחלבון (אנזים כסוג של חלבון)
שאלה 3: לוודא שמבינים את עקרונות הפעולה של אנזימים בעזרת הקישורים או אנימציה (להיכנס וללחוץ על ציור הטלוויזיה)- ולבקש מהתלמידים שיסבירו את התהליך המודגם לפי העקרונות המפורטים מימים. (אנימציה נוספת).
שאלה 4: לוודא שמיישמים את הידע משאלה 2 ומבינים את הקשר בין אנזים כחלבון לבין מחלות תורשתיות.
שאלה 5: עדיף בשלב זה רק למנות את הגורמים המשפיעים על קצב התהליך (גורם ותוצאה) ולא לתאר לפרטים כיצד הם משפיעים שכן נעסוק בזה במעבדה או במעבדה הוירטואלית.
3. דיון בתכנון הניסוי המתאים
הדיון בתכנון הניסוי (שאלה 7) . להלן מגוון הצעות לתכנון ניסוי שתלמידים הציעו והביקורת עליהן. אפשר לתת לתלמידים להיכנס להצעות אחת אחת ולרשום את דעתם על ההצעה בכל דף. בסוף לאפשר להם לבחור איזה ניסוי לבצע. יש להכין את המחשבים מראש עם דף ההצעות או לשלוח את הקישור לתלמידים, מאחר שהקישור היחידי אליו נעשה דרך הדף הנוכחי: דף למורה. לחלופין אפשר להכין דפים עם הצעות התלמידים (באופן אנונימי) ולהעריך את ההצעות.
המטרה בתכנון הניסוי היא להגיע לתכנון מסודר בנקודות, ובו בידוד משתנים, ביקורות וחזרות, חומרים וריכוזים.
לפני המעבדה "הרטובה" אפשר לעשות פעילות מעבדה וירטואלית
לפעילות המעבדה הוירטואלית (לתלמיד).
4. ביצוע הניסוי (עם קטלאז במקום פקטינז אם אי אפשר להשיג): בקבוצות, כשכל קבוצה בחרה גורם אחד לבדיקה והגישה מראש תוכנית עבודה כולל חומרים וכמויות. כל קבוצה תקבל מגש עם מקור לאנזים (קטלאז מתפוחי אדמה או מלפפונים, פומפיה, פד גזה ומשפך), מבחנות, פיפטות ופיפטור, פיפטות פסטר, כוסות כימיות. בשולחן נפרד יהיו חומרים מרכזיים כמו: HCL 0.1N, NaOH 1N, מי חמצן, מים מזוקקים, פלטה חמה עם כוס ומים מזוקקים, תרמומטרים, סרגלים, דיסקיות נייר סופג ופינצטות.
2. דיון בתשובות לשאלות - בכיתה (נחוץ מחשב ומקרן)
מקום הפעילות בתכנית הלימודים: כאשר לומדים על חלבונים במסגרת נושא מדנ"א לחלבון, כאשר לומדים על אנזימים במערכת העיכול ובלימודי ביוטכנולוגיה.
הערכה: על ידי התרגילים להגשה תוך כדי הפעילות ובדיונים בכיתה - כפי שמתואר במהלך הפעילות.
משך הפעילות: 3-4 מפגשים.
1. בפגישה ראשונה פותרים שאלות 1-6,
2. 1-2 מפגשים בהם מתכננים את הניסוי (ומבצעים אם זו המעבדה הוירטואלית),
3. ביצוע הניסוי במעבדה וסיכום התוצאות.
פעילות משלימה:
עקרונות פעולת אנזימים: להכין את העקרונות למטה בכרטיסיות ולתת לכל קבוצה כדי שיבחרו בכל עקרון בשלבים המתאימים תוך כדי הצגת אנימציה של פעילות אנזימים.
· אנזימים מאפשרים למולקולות הנקראות "סובסטרט" (S, מצע) לעבור שינוי כימי ובו נוצרים חומרים חדשים הנקראים "תוצר" (P).
· כל אנזים פועל על מולקולה ספציפית או מספר מולקולות ספציפיות הנקראות "סובסטרט" או מצע (S)
· כל סובסטרט מתאים לאזור באנזים שנקרא "האתר הפעיל" – ההתאמה הזו מזכירה מנגנון של מנעול ומפתח, אבל האנזים משנה את צורתו במקצת כדי לאפשר את ההתאמה.
· בקומפלקס (תצמיד) של האנזים והסובסטרט, האנזים מחזיק את הסובסטרט או הסובסטרטים כך שהתהליך יכול להתרחש בקלות.
· עם תום התהליך, האנזים משחרר את התוצר וחוזר למצבו הקודם כך שהוא יכול לזרז את אותו תהליך שוב ושוב.
אתר ביולוגיה לתלמידים: "יודעים חיים" של כיתות הביולוגיה בעתיד, תיכון למדעים בלוד.
על חקרשת (WebQuest):
- תבנית לחקרשת המבוססת על תבנית באתר webquest.org.
- תבנית ליצירת אתר ב- google sites המבוססת על התבנית הנוכחית.
- מהו חקרשת? (עמי סלאנט)
- חקרשת על חקרשת (ברני דודג')
- קישור עם דוגמאות רבות לחקרשת.